Диссертация (1025646), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Паллиативные методы направлены на косметическое моделированиегрудной клетки внегрудными эндопротезами с целью маскировки деформации.Более подробный обзор существующих методов хирургической коррекцииворонкообразной деформации представлен в работах [4, 15, 20].Наиболее современным подходом к хирургическому лечению ВДГКявляется т.н. операция Насса. В 1998 году доктор Дональд Насс опубликовалрезультаты 10-ти летней практики хирургического лечения воронкообразнойдеформации с применением малоинвазивной технологии [20, 35, 39, 40, 47, 69, 79,88]. Данный подход предусматривает коррекцию ВДГК посредством длительнойфиксации деформированного грудино-реберного комплекса в исправленномположении металлической пластиной, устанавливаемой за грудиной, безнарушения целостности костно-хрящевой основы. Методика не требует резекцииреберных хрящей и стернотомии.
На сегодняшний день операция Насса получилаширокое распространение в клиниках всего мира.Операция включает в себя следующие основные этапы:1.Нанесение на кожный покров отметок наиболее выступающих точекпередней стенки грудной клетки, дна деформации, мест будущих разрезов (Рис.3).8Рис. 3.
Операция Насса. Нанесение на кожный покров отметок наиболеевыступающих точек передней стенки грудной клетки, дна деформации, местбудущих разрезов2.Выполнение небольших разрезов (2-3 см) на уровне переднихподмышечных линий (Рис. 4).Рис. 4. Операция Насса. Выполнение разрезов на уровне передних подмышечныхлиний3.Проведениеначальнойкоррекцииустановки инструмента-проводника (Рис. 5).деформациипосредством9Рис. 5. Операция Насса. Инструмент-проводник (слева) и установкаинструментов-проводников (справа)Инструмент-проводникпроводится через межреберные мышцы загрудиной.
При выраженных деформациях может потребоваться последовательноепроведение одного, двух и крайне редко трех инструментов-проводников. Наданном этапе производится окончательный выбор пластин и определение ихформы. Пластина должна представлять собой прямую на отрезке, соединяющемнаиболее выступающие точки грудино-реберного комплекса, вне зависимости отформы деформации, а далее повторять контур грудной клетки (Рис. 6).Рис. 6. Операция Насса. Определение размера и формы корректирующих пластинНа конце инструмента-проводника фиксируется тесемка или силиконоваятрубка (дренаж), которая проводится от одного разреза к другому после удаленияинструмента-проводника (Рис.
7).10Рис. 7. Операция Насса. Установка инструмента-проводника и фиксация тесемки(силиконовой трубки)4.Фиксация конца подготовленной пластины к концу выведеннойтесьмы (силиконовой трубки), вытягивание тесьмы (силиконовой трубки) ипроведение пластины на противоположную сторону грудной клетки (Рис. 8).После проведения пластина располагается вогнутой поверхностью вверх (Рис. 9,а).Рис. 8.
Операция Насса. Фиксация конца корректирующей пластины к концусиликоновой трубки и проведение пластины на противоположную сторонугрудной клетки5.Поворотпластинына180°специальнымиинструментамииокончательное исправление деформации. После поворота пластины может11потребоваться дополнительная коррекция кривизны концов пластины, что такжеосуществляется специальными инструментами (Рис.
9, б, в, 11).б)а)в)Рис. 9. Операция Насса. Установка корректирующей пластиныа) первоначальная установка корректирующей пластины внутри грудной клетки;б) поворот корректирующей пластины на 180º; в) конечное положениекорректирующей пластиныРис. 10. Операция Насса. Поворот корректирующей пластины на 180º при помощиспециальных инструментов6.Фиксация пластины к ребрам посредством применения специальныхстабилизаторов, стальной проволоки, длительно рассасывающегося шовногоматериала (Рис. 11, 12, а).
Окончательное ушивание ран и формированиекосметического шва (Рис.12, б).12Рис. 11. Операция Насса. Фиксация пластины к ребрам при помощистабилизаторов и стальной проволокиа)б)Рис. 12. Операция Насса. Завершающий этап операцииа) Фиксация пластины к ребрам при помощи длительно рассасывающегосяшовного материала; б) пациент после операции НассаПластина удаляется через 2-4 года через старые послеоперационные рубцы,грудина и ребра продолжают расти в правильном направлении, сохраняяисправленное положение [12]. Оптимальный возраст для проведения операцииколеблется от 5 до 25 лет.
Отличительными особенностями операции Насса посравнению с другими методами хирургического лечения являются: отличныйкосметический результат, небольшое время операции (от 1 до 1,5 часов),незначительный объем кровопотери (10-30 мл), небольшой срок госпитализации(3-7 дней), редкие послеоперационные осложнения.13ОсновнымпреимуществомоперацииНассаявляютсяминимальнаятравматичность и максимальный косметический эффект [4, 12, 15, 47, 79, 84].Вместе с тем описаны различные осложнения, возникающие при использованииданной методики [20, 47, 79]. Лучшие результаты операции достигаются прикоррекции деформаций симметричного типа.
Наиболее сложными являютсяслучаи с глубокими деформациями, а также асимметричным типом деформации[81], представленным на Рис. 1, в. В таких случаях результаты операции могутбыть не идеальными, полученная форма грудной клетки может отличаться отжелаемой.Всвязисэтимвозникланеобходимостьвсозданииметодикипрогнозирования результатов хирургического лечения ВДГК, позволяющейпроводить планирование будущей операции. Послеоперационная форма груднойклетки, жесткость, форма, количество и место расположения КП являютсяосновными параметрами, требующими индивидуального определения.Анализлитературныхисточниковвыявилотсутствиеописаниякомплексной методики, позволяющей проводить оценку послеоперационногонапряженно-деформированного состояния компонентов грудной клетки, КП ипрогнозировать результаты будущей операции.
В связи с этим разработкаподобной методики является актуальной научной задачей.Цель исследования: разработка биомеханической модели грудной клетки иметодики планирования хирургического лечения ВДГК, позволяющие проводитьмоделирование, оценивать результаты и осуществлять выбор оптимальныхпараметров будущей операции.Для достижения поставленной цели исследования решались следующиезадачи:1.Анализсуществующихподходовксозданиюадекватнойбиомеханической модели грудной клетки и способов моделирования процессахирургического лечения ВДГК.2.клеткиРазработка методики создания биомеханической модели груднойимоделированияхирургическоголеченияВДГК,позволяющей14прогнозировать результаты будущей операции.3.Оценка адекватности полученной методики на основе сравнениярезультатов расчетов с имеющимися расчетными и экспериментальнымиданными.4.Внедрение результатов работы в практику предоперационногопланирования хирургического лечения ВДГК.Методы исследования.
При решении поставленной научной задачииспользовались методы обработки изображений, методы создания и оптимизациирасчетных поверхностных и объемных сеток, методы механики деформируемоготвердоготела,методыматематическогомоделирования,методыэкспериментального исследования и обработки результатов.Обоснованностьидостоверностьрезультатовопределяютсяиспользованием известных положений фундаментальных наук, корректностьюиспользуемыхматематическихбиомеханическимпроцессам,моделейисовпадениемихадекватностьюрезультатовреальныммоделированиясэкспериментальными данными и результатами моделирования других авторов.Научная новизна диссертационной работы определяется следующимирезультатами:1.Разработаны методика и алгоритм создания биомеханической моделигрудной клетки, учитывающей индивидуальные особенности строенияребер,грудины, реберных хрящей и позвоночного столба конкретного пациента.2.Предложенновыйспособконечно-элементногомоделированияхирургического лечения ВДГК, позволяющий осуществлять оценку результатовбудущей операции и определять оптимальную форму, количество и месторасположения КП.3.выявленоНа основе результатов численных и экспериментальных исследованийвлияниепогрешностиопределениямеханическихсвойствбиологических тканей, степени дискретизации конечно-элементной модели, атакже пренебрежения подвижностью межкомпонентных соединений модели накачество получаемого послеоперационного прогноза.15Практическая ценность работы определяется разработкой методики,алгоритма и программной реализациейбиомеханическогомоделированияхирургического лечения ВДГК для конкретного пациента, позволяющихпроводитьоценкупослеоперационногонапряженно-деформированногокомпонентов грудной клетки и КП; выработкой рекомендаций по планированию ипроведению хирургического лечения ВДГК, позволяющих добиться требуемогорезультата и избежать послеоперационных осложнений.Реализация результатов работы.
Результаты диссертационной работы иразработанная методика в виде пакета прикладных программ внедрены впрактику хирургического лечения врожденных деформаций грудной клетки вМосковскомобластномнаучно-исследовательскоминститутеим.М.Ф.Владимирского, Россия. Результаты внедрения подтверждены соответствующимактом.Основные научные положения, выносимые на защиту:1.моделиМетодика и алгоритм создания индивидуальной биомеханическойгруднойклетки,основаннойнасовместномиспользованиипредоперационной компьютерной томографии (КТ) с размером пикселя не более0,880,88 мм и шагом между снимками не более 3мм, программных комплексов(ПК) обработки снимков КТ, обработки конечно-элементных моделей и конечноэлементного моделирования.2.Методика и алгоритм моделирования хирургического лечения ВДГК,основанная на использовании возможностей программных комплексов конечноэлементного моделирования.3.Численныерезультатыисследований,отображающиевлияниепогрешности определения механических свойств биологических тканей, степенидискретизации конечно-элементной модели, пренебрежения подвижностьюмежкомпонентныхсоединениймоделинакачествополучаемогопослеоперационного прогноза.4.Сравнениечисленныхиэкспериментальныхрезультатовисследований, подтверждающих возможность использования разработанной16методикидлявыполненияоценкипослеоперационногонапряженно-деформированного состояния компонентов грудной клетки и КП, определенияформы, количества и места расположения КП, выдачи рекомендаций попланированию и проведению хирургического лечения ВДГК.Апробация работы.